Trim13-flox 基因敲除小鼠

TRIM13，也称为Tripartite Motif 13，是一种包含RING结构域的E3泛素连接酶，属于TRIM家族。TRIM蛋白是一类广泛存在的蛋白质，具有多种生物学功能，包括参与细胞生长、凋亡、转录调控和致癌过程等。TRIM13在多种生物学过程中发挥着重要作用，包括免疫应答、细胞增殖和凋亡等。

TRIM13在乳腺癌的发生和发展中具有重要作用。研究发现，TRIM13在乳腺癌组织中的表达水平低于正常组织，且与乳腺癌患者的预后相关。TRIM13的表达水平与雌激素受体和孕激素受体状态呈正相关，而与乳腺癌的Scarff-Bloom-Richardson分级、Nottingham预后指数、淋巴结状态、基底样状态和三阴性状态呈负相关。TRIM13低表达与乳腺癌患者的无远处转移生存期、无复发生存期、疾病特异性生存期和转移复发无病生存期较差相关。此外，TRIM13与RAB11FIP2基因的表达呈正相关[1]。

TRIM13在动脉粥样硬化的发生和发展中也发挥着重要作用。研究发现，TRIM13在动脉粥样硬化斑块的形成和发展中具有促进作用。TRIM13通过泛素化降解肝X受体（LXR）α/β，下调其靶基因ABCA1/G1的表达，从而抑制胆固醇外流。此外，TRIM13通过泛素化降解细胞因子信号抑制因子1/3（SOCS1/3），介导信号转导和转录激活因子1（STAT1）的激活、CD36的表达和泡沫细胞的形成。敲除TRIM13基因可以挽救胆固醇外流和抑制泡沫细胞形成，从而保护小鼠免受饮食诱导的动脉粥样硬化。在狭窄的人类冠状动脉中，TRIM13和CD36的水平升高，而LXRα/β、ABCA1/G1和SOCS3的水平降低。TRIM13及其下游信号分子的表达水平与狭窄病变的严重程度相关。这些发现揭示了TRIM13在饮食诱导的动脉粥样硬化中的作用，并表明其可能是治疗这种血管病变的潜在药物靶点[2]。

TRIM13在慢性阻塞性肺病（COPD）的发生和发展中也发挥着重要作用。研究发现，TRIM13在COPD患者的肺组织中表达水平显著降低。TRIM13基因过表达可以降低COPD模型中内质网应激（ERS）相关分子的表达，降低内质网自噬水平，改善内质网结构，降低LC3-II/LC3-I和Beclin1的表达水平，并增加自噬抑制分子Bcl-2的表达水平。TRIM13基因敲低则导致相反的结果。TRIM13的表达通过抑制ERS诱导的内质网自噬来减轻COPD中的肺泡上皮细胞损伤[3]。

TRIM13在免疫应答中也发挥着重要作用。研究发现，TRIM13在免疫细胞中表达，并在骨 marrow-derived macrophages （BMDMs）受到I型干扰素（IFN）诱导时上调。TRIM13与黑色素瘤相关基因5（MDA5）相互作用，并负调控MDA5介导的I型IFN的产生。敲除TRIM13基因的小鼠在受到脑心肌炎病毒（EMCV）攻击时，产生更高水平的I型IFN，并存活时间更长。TRIM13敲除的小鼠胚胎成纤维细胞（MEFs）受到EMCV或poly(I · C)刺激时，β IFN（IFN-β）水平显著增加，但受到RIG-I检测到的Sendai病毒刺激时，IFN-β反应减弱，表明TRIM13可能在增强RIG-I活性方面发挥作用。这些结果表明，TRIM13通过抑制MDA5活性调节I型IFN反应，并在EMCV感染期间非冗余地调节MDA5活性[4]。

TRIM13还与STING信号通路相关。研究发现，TRIM13是一种跨膜内质网定位的E3泛素连接酶，对于抑制病原性DNA触发的炎症反应至关重要。TRIM13缺失增强了病原性DNA触发的炎症细胞因子产生，抑制了DNA病毒复制，并导致与年龄相关的自身炎症。机制上，TRIM13通过跨膜结构域（TM）与STING相互作用，催化STING的Lys6连接多聚泛素化，导致STING的ER输出减慢和ER启动的降解加速。STING缺失逆转了TRIM13敲除小鼠中增强的先天抗DNA病毒反应。这项研究确定了一种通过跨膜内质网相关TRIM13控制STING稳态的潜在策略，在病原性DNA触发的炎症反应中[5]。

TRIM13还参与调节NF-κB信号通路。研究发现，TRIM13是内质网（ER）膜锚定的E3连接酶，在调节NF-κB信号通路中发挥作用。TRIM13的表达抑制了TNF诱导的NF-κB激活，而敲低TRIM13则具有相反的效果。E3连接酶活性和ER定位对于NF-κB抑制至关重要，而TRIM13调节的自噬不是必需的。TRIM13与NEMO相互作用，并调节其泛素化和周转，从而可能调节IKK复合物活性。TRIM13介导的NF-κB抑制对于细胞克隆形成能力的负调节至关重要。这项研究首次证明了TRIM13作为内质网驻留的RING E3连接酶在调节NEMO泛素化、NF-κB信号通路负调节因子和肿瘤抑制因子的作用[6]。

TRIM13还通过K29连接多聚泛素化增强TRAF6的泛素化，从而促进NF-κB活性。研究发现，TRIM13在巨噬细胞受到TLR2配体刺激时上调。TRIM13的敲低减弱了TLR2介导的细胞因子/趋化因子产生和泡沫细胞形成，以及NF-κB的激活。TRIM13与肿瘤坏死因子受体相关因子6（TRAF6）相互作用，并通过泛素化TRAF6增强NF-κB活性。过表达TRIM13的无活性突变体（C10/13A）或RING缺失突变体并不能增强TRAF6的泛素化或NF-κB的激活。这些结果表明，TRIM13的作用依赖于其E3连接酶活性。TRIM13使用K29连接的多聚泛素链对TRAF6进行泛素化，以促进NF-κB活性，从而增强TLR2介导的免疫反应[7]。

TRIM13在多发性骨髓瘤（MM）的发生和发展中也发挥着重要作用。研究发现，TRIM13在MM中的表达水平降低，与染色体13q14缺失和较差的临床预后相关。TRIM13下调减少了肿瘤细胞存活以及MM细胞的细胞周期进展和增殖。此外，还提供了TRIM13下调抑制NFκB通路和20S蛋白酶活性的证据。尽管这些数据不支持TRIM13作为肿瘤抑制基因的作用，但它们证实了TRIM13在MM肿瘤存活和增殖中的重要作用，突出了其作为治疗干预新靶点的潜力[8]。

TRIM13还与HCC进展相关。研究发现，circELMOD3在HCC组织中下调，并与HCC患者的临床病理特征相关。circELMOD3是区分HCC和健康对照的高度敏感和非侵入性生物标志物。功能实验表明，circELMOD3在体外和体内抑制HCC细胞的增殖并诱导凋亡。机制上，RNA反义纯化（RAP）和荧光素酶报告基因实验证实circELMOD3作为miR-6864-5p的海绵，导致其靶基因TRIM13的表达增加。有趣的是，RNA稳定性测试表明，circELMOD3过表达导致其直接结合的TRIM13 mRNA的稳定性增强，进而共激活p53信号通路[9]。

TRIM13在非小细胞肺癌（NSCLC）的发生和发展中也发挥着重要作用。研究发现，TRIM13在NSCLC组织中的表达水平低于正常组织。TRIM13的过表达抑制了NCI-H1975和SPC-A-1细胞的细胞增殖。此外，TRIM13的过表达增加了cleaved caspase-3的水平。TRIM13诱导的NSCLC细胞凋亡被caspase-3抑制剂Ac-DEVD-CHO减弱，表明TRIM13通过部分caspase-3依赖途径诱导细胞凋亡。此外，还发现TRIM13可以调节NF-κB活性。数据表明，TRIM13的过表达使NF-κB失活，如细胞质NF-κB增加和核NF-κB减少所示。暴露于NF-κB抑制剂PDTC显著阻止了TRIM13敲低对细胞增殖和凋亡的影响，表明TRIM13在NSCLC细胞中的作用是通过NF-κB通路介导的。最后，通过异种移植小鼠模型证明，TRIM13的过表达在体内抑制了肿瘤生长并诱导了细胞凋亡。这些结果表明，TRIM13作为NSCLC中的肿瘤抑制因子，通过调节NF-κB通路发挥作用。这些发现可能为NSCLC提供一个新的有希望的治疗靶点[10]。

综上所述，TRIM13在多种生物学过程中发挥着重要作用，包括免疫应答、细胞增殖和凋亡等。TRIM13在多种疾病中具有潜在的治疗价值，包括乳腺癌、动脉粥样硬化、COPD、多发性骨髓瘤和NSCLC等。进一步的研究将有助于深入理解TRIM13的生物学功能和疾病发生机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。